Un índice espacio temporal para puntos móviles basado en estructuras de datos compactas

Resumen

Los sistemas de bases de datos espacio-temporales nacen con el objetivo de manipular grandes volúmenes de objetos espaciales cuya posición y/o forma cambia en el tiempo y donde dichos cambios son relevantes en el dominio de aplicación. Algunos ejemplos son los sistemas de control de tráfico aéreo, los sistemas de control de flotas de vehículos, de aves migratorias y de otros animales. Se ha investigado mucho en el campo de las bases de datos espacio-temporales en relación a los métodos de acceso e indexación eficientes para memoria secundaria, pero poco para memoria principal. En el ámbito de los sistemas de recuperación de información han surgido nuevas estrategias para desarrollar estructuras de datos y algoritmos eficientes en el uso de la memoria y que no penalizan los tiempos de acceso, las denominadas Estructuras de Datos Compactas. Estas estructuras de datos son muy eficientes en el uso de la memoria, incluso logrando altos ratios de compresión en algunos casos, a la vez que permiten un acceso eficiente a los datos contenidos sin la necesidad de descomprimir la estructura. En el campo de la indexación espacial se han desarrollado diversas estructuras de datos que utilizan técnicas de compactación. Sin embargo, no existen trabajos previos de estructuras de datos compactas en el campo de las bases de datos espaciotemporales. Por lo anterior en este tesis se abordó la temática de las estructuras de datos compactas en el contexto de las bases de datos espacio temporales y en particular, la indexación de objetos móviles, representados como un punto espacial. Como resultado, se ha definido un auto-índice compacto que permite responder a consultas de time slice, time interval, trayectoria de un objeto y los 𝑘 vecinos más cercanos. En los experimentos nuestra propuesta demuestra minimizar el espacio utilizado a la vez que es eficiente al responder las consultas dadas en algunos escenarios.